第三章 消毒与灭菌
介绍几个基本概念
1．灭菌：应用物理或化学方法杀灭物体中所有的病 原微生物、非病原微生物以及芽胞和霉菌孢子的方 法。 2．消毒：应用物理或化学方法杀灭物体中的病原微 生物，而对非病原微生物及芽胞，孢子不要求全部 杀死。 3．防腐：应用物理或化学方法阻止和抑制微生物的 生长繁殖的方法。 4．无菌操作法：防止或杜绝一切细菌进入动物体或 其他物体的方法。 5．滤过除菌：液体或气体通过滤过作用除去其中所 存在的细菌。一般用0.22微米滤膜，但不能除去病 毒，霉形体及L型细菌。

滤菌器:用物理阻留的方法，将液体或空气中
的细菌除去,以达到除菌目的。含有微细小孔
<0.22微米,只允许液体或气体通过，而大于孔
径的细菌等颗粒不能通过。

适用范围：血清、毒素、抗生素以及空气等
的除菌。
滤菌器
六 、其他物理因素

超声波
超声波是由超声波发生器产生的，对细胞 有破坏作用，能使大多数细胞裂解死亡。
大肠杆菌T4噬菌体构造
（二）、噬菌体(phage)的繁殖
噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本成 分的合成和装配，即首先将各个部件合成出来， 然后装配，所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。 根据噬菌体与宿主的关系： 烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主细 胞裂解的噬菌体. 温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：噬菌体感染细 胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核DNA上， 并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在 一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
取样人为裂解处理（每5min） 样品中加入氯仿裂解细胞
裂解液加入敏感菌液中 适当稀释混合液
涂布于琼脂培养基上
24-48h
计数噬菌斑
噬菌斑: 概念：将少量噬菌体与大量敏 感菌混合培养在营养琼脂中， 在平板表面布满宿主细胞的 菌苔上,可以用肉眼看到一 个个透明的不长菌的小圆斑， 称为噬菌斑。(每个噬菌斑 一般是由一个噬菌体粒子形 成的。) 应用: 噬菌斑可用于检出、 分离、纯化噬菌体和进行噬 菌体的计数。
第三节

生物因素
共生：两种或多种生物生活在一起时，彼此并不损 害而相互有利，称为共生。 寄生：一种生物从另一种生物获得所需的营养，赖 以为生，并对后者呈现伤害作用者，称为寄生。 拮抗：当两种微生物生活在一起时，一种微生物能 抑制或杀死另一种微生物，此现象称为拮抗。



协同：两种或多种生物在同一环境中，互相协助， 共同完成某种作用，而为其任何一种所不能单独达 到。
一步生长曲线
1. 实验设计依据：1个菌体被1个噬菌体感染,避免二 次吸附；细菌群体被噬菌体同步感染。 2. 实验过程: 敏感菌10ml Phage 1ml
混匀，5min,使之吸附
离心或用抗phage血清处理, 去除过量phage 高倍稀释,吸附phage的菌悬液(避免多次吸附) 37℃培养,定时取样
1、烈性噬菌体的繁殖
烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段： 即吸附、侵入、复制、装配和释放。
①吸附：噬菌体和宿主细胞上的特异 性吸附部位进行特异性结合，噬菌体 以尾丝牢固吸附在受体上后，靠刺突 “钉”在细胞表面上。 ②侵入：核酸注入细胞的过程。噬菌 体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生 一些小孔，然后尾鞘收缩，尾髓刺入 细胞壁，并将核酸注入细胞内，蛋白 质外壳留在细胞外。 ③复制 ：包括核酸的复制和蛋白质 合成。噬菌体核酸进入宿主细胞后， 会控制宿主细胞的合成系统，然后以 噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需 的核酸和蛋白质。
一、抗生素与细菌素
（一）抗生素
是某些微生物在代谢过程中产生的能抑制或杀灭 其他微生物的一种化学物质。它主要来源于放线菌、 某些真菌和细菌等。

抗生素的作用机理：
a.干扰细菌细胞壁的合成 b.影响细胞膜的通透性 c.阻碍菌体蛋白质的合成 d.改变核酸代谢
（二）细菌素
大肠杆菌产生的细菌素称大肠菌素；葡萄 球菌产生的称葡萄球菌素；霍乱弧菌产生的称 弧菌素等，每类细菌素又可分为不同的型别； 细菌素仅对近缘细菌有作用。
c)
D、巴氏消毒法(pasteurization) a) 是食品（牛奶）酿造（啤酒）工业中常用的 方法。 b) 具体做法是63－65℃处理30min或71～72℃度 处理15 s,速冷却至10℃下。 c) 这样即可杀死病原微生物。又不致损坏营养， 可保留食品饮料原有风味。 d) 为节省时间，又达到巴氏消毒的效果，现多 用高温瞬时灭菌132℃下1-2 s。
碘液 乙醇 石炭酸
酚类 来苏尔 表面活性剂 酸碱类 新洁尔灭 生石灰
染料
龙胆紫
2～4
表浅创伤消毒
二、影响消毒剂作用的因素

消毒剂的性质 消毒剂的浓度与作用时间


微生物的类型及数量
环境中有机物的存在
三、选择适当的消毒剂

杀菌谱广、有效浓度低、作用快。 性质稳定、易溶于水、不易受酸碱影响。 无腐蚀性、无毒；不易残留。 价格低、便于运输，可长期保存。


干热灭菌(dry
heat sterilization )
焚烧灭菌法：常用于废弃物动物尸体等处理。
烧灼灭菌法：是直接火焰灭菌，如接种环灭菌。
烘烤灭菌法；实验室用干燥箱烘。一般是160℃2 小时即可达到灭菌目的。
湿热灭菌(mosist
heatsterilization)
在同温度下，湿热灭菌的效果比干热 灭菌好；因为：
（2）中效消毒剂 除细菌芽孢外，可杀灭各种微 生物。如乙醇、酚、含氯消毒剂和碘消毒剂等。
（3）低效消毒剂 可杀灭细菌繁殖体、真菌和 有囊膜病毒，但不能杀灭细菌芽孢、结核杆菌和无 囊膜病毒。如新洁尔灭、洗必太等。
一、常用消毒剂的实用性能 见下表
消毒剂类别
重金属盐
名称
红汞 硫柳汞 高锰酸钾
浓度(%)
（一）噬菌体的形态结构与组成
1、组成：主要由蛋白质和核酸组成。 2、基本形态：蝌蚪形、微球形和纤丝形。
3、蝌蚪形噬菌体的构造
以大肠杆菌T4噬菌体为例 头部：廿面体对称结构，由蛋白 质衣壳构成，内含一条DNA。 颈部：薄盘状，附颈须。 尾鞘：长95nm, 衣壳粒螺旋对称； 可伸缩。 尾髓:中空，DNA可由此进入细胞。 基板: 六角形盘状物，其上有刺 突、尾丝。 刺突: 有吸附功能。 尾丝: 有识别吸附功能。
噬菌斑
以培养时间为横坐标,以 噬菌斑数为纵坐标,绘 制成的曲线为一步生 长曲线。
可分以下阶段：
潜伏期
裂解期
稳定期
一步生长曲线
潜伏期：从噬菌体吸附细菌到细菌细胞释放 新的噬菌体之前的这段时期.曲线平行于 横轴，噬菌体数无变化.样品中无游离的 噬菌体。(潜伏期前的噬菌斑数是噬菌体 数,也就是感染噬菌体的细菌数). 裂解期：曲线直线上升,子代噬菌体不断释放 到培养基中,直到达到一个极限. 稳定期:感染细胞后复制的子代噬菌体全部释 放，噬菌斑数稳定，一次感染结束。
三、渗透压
细菌处于低渗液中，细胞会吸水膨胀乃至 破裂，称胞浆压出。
细胞处于高渗液中会脱水，引起细胞质和
细胞壁分离，称质壁分离，导致死亡。
等渗溶液对微生物生长有利
四、辐射
辐射是能量通过空间传递的一种物理现象。
可见光线
肉眼可见的光线是在红外线和紫外线之间， 波长为400～800nm。
日光
利用日光暴晒是常用的简易消毒方法，许 多细菌繁殖体在日光直射下2h很易死亡。
第一节

物理因素
温度 干燥 渗透压 辐射 过滤 其他物理因素
一、温度
（一）高温对微生物的影响

高温对微生物有明显的致死作用，其主要原因是高温能 使菌体蛋白质变性或凝固，酶失去活性，核酸结构遭到 破坏等，从而导致其死亡。 多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在50-65 º Ｃ 10 min可以致死。 细菌芽孢，在121 º Ｃ下５－20min才能致死， 同种微生物老龄菌比幼菌耐热。
1928年A.Fleming发现青霉素
澳大利亚病理学家霍华 德.弗罗里与弗莱明
1940提纯出青霉素。
共同获得1945年诺贝尔 生理学和医学奖.
三、 噬菌体
病毒种类很多，根据病毒寄生的对象来分，有植 物病毒、动物病毒和微生物病毒。 噬菌体：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、放 线菌的病毒叫噬菌体。（把侵染真菌的病毒叫噬 真菌体） 噬菌体在自然界广泛存在，在1995年发表的ICTV 的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余 种，分别划归为49个病毒科. 据Bradley(1967)归纳，噬菌体共有六类形态。
2 0.01 0.1 3 0.2～0.5 2.5 70～75 3～5 3～5 0.1 10～20
用途
皮肤、粘膜、小创面消毒 生物制品防腐 皮肤、尿道、水果、蔬菜消毒 皮肤、粘膜、创伤消毒 塑料、玻璃、人造纤维消毒 皮肤消毒 皮肤、体温计消毒 地面、器皿表面和排泄物消毒 同上、也常用于手及皮肤消毒 手术器械消毒 排泄物、地面消毒
a比干热更易使菌体蛋白凝固。 b湿热穿透力强； c湿热可以释放大量潜热。
A.
B.
C.
D.
E.
湿热灭菌法 高压蒸汽灭菌法 煮沸消毒法 流通蒸汽消毒法 间歇蒸汽灭菌法 巴氏消毒法
A.
高压蒸汽灭菌法
是湿热灭菌中最好的方法， 通常1.05kg/cm2,的压力下面 （此时温度121ºＣ）处理15 －30min。要排冷空气，否则 会形成假压力，虽然压力达 到要求，温度却达不到相应 温度，而影响灭菌效果。
（二）低温对微生物的影响
①
常温冰箱保存细菌和病毒：（细菌4～0℃； 病毒－20℃～－70℃）。 低温保存食品应迅速冷冻，否则扰乱细胞胶 体状态，使水分形成结晶，冰结晶还能机械 地刺伤菌体胞膜，胞壁。 冷冻真空干燥法：采取迅速冷冻和抽真空除 水原理；如冻干疫苗和冻干菌种。